Atlantik multidecadal salınımı - Atlantic multidecadal oscillation

Aylık HadISST deniz yüzeyi sıcaklık anomalilerinin (1870-2013) regresyonu olarak elde edilen Atlantik multidekadal salınım uzamsal modeli.
Van Oldenborgh ve diğerleri tarafından önerilen metodolojiye göre Atlantik Multidecadal Salınım İndeksi. 1880-2018.
Atlantik Multidecadal Salınım indeksi, 1856-2013 yılları arasında doğrusal olarak sapma gösteren Kuzey Atlantik deniz yüzeyi sıcaklık anomalileri olarak hesaplanmıştır.

Atlas multidecadal Salınım ( AMT olarak da bilinir), Atlantik multidecadal Değişkenlik ( AMV ), kuramsallaştırılmış olan değişkenlik ve deniz yüzeyi sıcaklığı arasında (SST) Kuzey Atlantik Okyanusu birkaç on yıl zaman ölçeği.

Modellerde ve tarihsel gözlemlerde bu mod için bir miktar destek olsa da, genliği ve tipik bir zaman ölçeğine sahip olup olmadığı ve bir salınım olarak sınıflandırılıp sınıflandırılamayacağı konusunda tartışmalar mevcuttur . Ayrıca , özellikle kasırga gelişimi için önemli olan tropikal Atlantik bölgelerinde , deniz yüzeyi sıcaklık değişiminin doğal veya antropojenik nedenlere atfedilmesine ilişkin tartışmalar da vardır . Atlantik multidecadal salınımı aynı zamanda kasırga aktivitesindeki, yağış düzenindeki ve yoğunluğundaki değişimler ve balık popülasyonlarındaki değişikliklerle de bağlantılıdır.

Tanım ve tarihçe

Folland ve meslektaşları tarafından Kuzey Atlantik merkezli çok yıllık bir iklim salınımının kanıtı 1980'lerde ortaya çıkmaya başladı, Şekil 2.dA'da görüldü. AMO), Mann tarafından The Hockey Stick and the Climate Wars: Dispatches from the Front Lines (2012) 'de Mann tarafından anlatıldığı gibi, 2000 yılında Richard Kerr ile yaptığı bir telefon görüşmesinde Michael Mann tarafından icat edildi .

AMO sinyali, herhangi bir doğrusal eğilim kaldırıldığında genellikle Kuzey Atlantik'teki SST değişkenlik modellerinden tanımlanır. Bu eğilimden arındırma, sera gazı kaynaklı küresel ısınmanın etkisini analizden çıkarmayı amaçlamaktadır . Bununla birlikte, küresel ısınma sinyali zaman içinde önemli ölçüde doğrusal değilse (yani sadece düzgün bir doğrusal artış değil), zorlanmış sinyaldeki değişiklikler AMO tanımına sızacaktır. Sonuç olarak, AMO indeksi ile korelasyonlar , bilim gelişiminin daha ayrıntılı bir tarihini de sağlayan Mann, Steinman ve Miller'a göre küresel ısınmanın etkilerini maskeleyebilir .

AMO indeksi

Kuzey Atlantik SST üzerindeki küresel eğilimi ve El Niño-Güney Salınımı (ENSO) etkisini ortadan kaldırmak için çeşitli yöntemler önerilmiştir . Trenberth ve Shea, Kuzey Atlantik üzerindeki küresel zorlamanın etkisinin küresel okyanusa benzer olduğunu varsayarak, revize edilmiş bir AMO endeksi elde etmek için küresel (60°K-60°G) ortalama SST'yi Kuzey Atlantik SST'sinden çıkardı.

Ting et al. bununla birlikte, zorunlu SST modelinin küresel olarak tek tip olmadığını iddia edin; EOF analizini maksimize eden sinyal-gürültü kullanarak zorunlu ve dahili olarak üretilen değişkenliği ayırdılar .

Van Oldenborgh ve ark. Tropikal enlemde daha büyük olan ENSO'nun etkisini ortadan kaldırmak için ekstra tropik Kuzey Atlantik üzerinden ortalama SST olarak bir AMO endeksi türetmiş ve küresel ortalama sıcaklıktaki gerilemeyi çıkarmıştır.

Guan ve Nigam , artık Kuzey Atlantik SST'sine bir EOF analizi uygulamadan önce durağan olmayan küresel eğilimi ve Pasifik doğal değişkenliğini kaldırdı .

Doğrusal olarak trendden arındırılmış indeks, yirminci yüzyılın sonundaki Kuzey Atlantik SST anomalisinin, dışsal olarak zorlanan bileşen ile dahili olarak oluşturulan değişkenlik arasında eşit olarak bölündüğünü ve mevcut zirvenin yirminci yüzyılın ortalarına benzer olduğunu; aksine diğerleri metodolojisi, yirminci yüzyılın sonundaki Kuzey Atlantik anomalisinin büyük bir bölümünün dışarıdan zorlandığını öne sürüyor.

Frajka-Williams ve ark. 2017, subpolar girdabın soğutulmasındaki son değişikliklerin , subtropiklerdeki sıcak sıcaklıkların ve tropiklerdeki soğuk anomalilerin, AMO Endeksi tarafından yakalanmayan deniz yüzeyi sıcaklıklarındaki meridyen gradyanının mekansal dağılımını artırdığına dikkat çekti .

mekanizmalar

Yaklaşık 150 yıllık enstrümantal kayda dayanarak, yaklaşık 70 yıllık bir yarı-periyodiklik, yaklaşık olarak birkaç farklı daha sıcak evre ile. 1930–1965 ve 1995 sonrası, 1900–1930 ve 1965–1995 arası serin olarak tanımlanmıştır. Modellerde, AMO benzeri değişkenlik, Thermohaline Circulation'ın Kuzey Atlantik dalındaki küçük değişikliklerle ilişkilidir . Bununla birlikte, tarihsel okyanus gözlemleri, türetilen AMO indeksini günümüz sirkülasyon anomalileriyle ilişkilendirmek için yeterli değildir. Modeller ve gözlemler, bulutlarda, atmosferik tozda ve yüzey ısı akışında değişikliklere neden olan atmosferik dolaşımdaki değişikliklerin, AMO'nun tropikal kısmından büyük ölçüde sorumlu olduğunu göstermektedir.

Atlantik Multidecadal Salınım (AMO), dış zorlamaların Kuzey Atlantik SST'leriyle nasıl bağlantılı olduğu açısından önemlidir.

İklim etkileri dünya çapında

AMO, özellikle Kuzey Amerika ve Avrupa'daki yaz ikliminde, Kuzey Yarımküre'nin çoğunda hava sıcaklıkları ve yağışla ilişkilidir. Atmosferik sirkülasyondaki değişiklikler sayesinde AMO, Alpler ve buzulların kütle değişkenliği üzerindeki ilkbahar kar yağışını da modüle edebilir. Yağış modelleri Kuzey Doğu Brezilya ve Afrika Sahel'de etkilenir. Aynı zamanda Kuzey Amerika kuraklıklarının sıklığındaki değişikliklerle de ilişkilidir ve şiddetli Atlantik kasırga aktivitesinin sıklığına yansır .

Son araştırmalar, AMO'nun ABD Ortabatı ve Güneybatısında geçmişte yaşanan büyük kuraklıklarla ilgili olduğunu gösteriyor. AMO sıcak evresindeyken, bu kuraklıklar daha sık veya uzun süreli olma eğilimindedir. 20. yüzyılın en şiddetli kuraklıklarından ikisi, 1925 ile 1965 arasındaki pozitif AMO sırasında meydana geldi: 1930'ların Toz Haznesi ve 1950'lerin kuraklığı. Florida ve Kuzeybatı Pasifik, tam tersi olma eğilimindedir - sıcak AMO, daha fazla yağış.

İklim modelleri , AMO'nun sıcak bir aşamasının Hindistan ve Sahel üzerindeki yaz yağışlarını ve Kuzey Atlantik tropikal siklon aktivitesini güçlendirdiğini gösteriyor . Paleoklimatolojik çalışmalar, son 3000 yılda Sahel için bu modeli doğruladı - AMO sıcak fazında artan yağış, soğuk fazda azaldı -.

Atlantik kasırgaları İlişkisi

Birikmiş Siklon Enerji Endeksi, 1950-2015'e göre Kuzey Atlantik tropikal siklon aktivitesi . Küresel bir ACE grafiği için, 2018-11-02'de Wayback Machine'de Arşivlenen bu bağlantıyı ziyaret edin .

2008'de yapılan bir çalışma, Atlantik Multidecadal Modu'nu (AMM) HURDAT verileriyle (1851–2007) ilişkilendirdi ve küçük kasırgalar (kategori 1 ve 2) için pozitif bir doğrusal eğilim kaydetti, ancak yazarlar modellerini az sayılan fırtınalar için ayarladıklarında kaldırıldı ve "Bir sera gazı kaynaklı küresel ısınmaya bağlı kasırga aktivitesinde bir artış varsa, şu anda 60 yıllık yarı-periyodik döngü tarafından gizlenmektedir." Meteoroloji biliminin tam olarak dikkate alınmasıyla, AMO'nun sıcak evrelerinde olgunlaşarak şiddetli kasırgalara dönüşebilen tropik fırtınaların sayısı, serin evrelere göre çok daha fazladır, en az iki katıdır; AMO, şiddetli Atlantik kasırgalarının sıklığına yansır. AMO'nun tipik negatif ve pozitif faz süresine dayanarak, mevcut sıcak rejimin en az 2015'e kadar ve muhtemelen 2035'e kadar sürmesi bekleniyor . Enfield ve ark. 2020 civarında bir zirve varsayalım.

Bununla birlikte, Mann ve Emanuel 2006'da "tropik Atlantik sıcaklığı ve tropikal siklon aktivitesindeki uzun vadeli eğilimlerden antropojenik faktörlerin sorumlu olduğunu" ve "AMO'nun belirgin bir rolü olmadığını" bulmuşlardır.

2014'te Mann, Steinman ve Miller ısınmanın (ve dolayısıyla kasırgalar üzerindeki herhangi bir etkinin) AMO'dan kaynaklanmadığını gösterdiler: "geçmiş çalışmalarda iç değişkenliği tahmin etmek için kullanılan belirli prosedürler ve özellikle " Atlantic Multidecadal Osilasyon" veya "AMO", önceden bilindiğinde gerçek dahili değişkenliği izole etmekte başarısız olur.Bu tür prosedürler, şişirilmiş bir genliğe ve yanlı faza sahip bir AMO sinyali verir ve son NH ortalama sıcaklık artışının bir kısmını AMO'ya atfeder. Bunun yerine gerçek AMO sinyalinin, son yıllarda bir soğuma aşamasında olduğu ve antropojenik ısınmanın bir kısmını dengelediği görülüyor."

1995'ten bu yana, Accumulated Cyclone Energy tarafından "son derece aktif" olarak kabul edilen on Atlantik kasırga mevsimi olmuştur - 1995 , 1996 , 1998 , 1999 , 2003 , 2004 , 2005 , 2010 , 2017 ve 2020 .

AMO kaymalarının periyodikliği ve tahmini

Geleneksel istatistiksel yaklaşımlar için çok az örnek olan, alet verilerine dayalı yalnızca yaklaşık 130-150 yıllık veriler vardır. Çok yüzyıllı vekil yeniden yapılandırmanın yardımıyla, Enfield ve Cid-Serrano tarafından "İklim Riskinin Olasılıksal Projeksiyonu" adlı makalelerinde açıklanan bir yaklaşımın bir örneği olarak 424 yıllık daha uzun bir süre kullanıldı. Gray ve ark.nın beş yeniden örneklenmiş ve düzeltilmiş versiyonundan sıfır geçiş aralıklarının histogramı (2004) indeksi ile birlikte histograma uyan maksimum olabilirlik tahmini gama dağılımı, en büyük rejim aralığı frekansının yaklaşık 10-20 yıl olduğunu göstermiştir. 20 yıl veya daha az tüm aralıklar için kümülatif olasılık yaklaşık %70 idi.

AMO'nun herhangi bir deterministik anlamda ne zaman değişeceği konusunda kanıtlanmış bir öngörülebilirlik yoktur. El Niño'yu tahmin edenler gibi bilgisayar modelleri bunu yapabilmekten çok uzak. Enfield ve meslektaşları, tarihsel değişkenliğin devam ettiğini varsayarak, AMO'da belirli bir gelecek zaman çerçevesinde bir değişikliğin meydana gelme olasılığını hesapladılar. Bu tür olasılıksal tahminler , su yönetimi gibi iklime duyarlı uygulamalarda uzun vadeli planlama için faydalı olabilir.

2017'de yapılan bir araştırma, 2014'ten başlayarak sürekli bir soğuma değişimi öngörüyor ve yazarlar, "..Atlantik'teki son soğuk dönemin aksine, Atlantik'teki deniz yüzeyi sıcaklık anomalilerinin uzamsal modeli tekdüze soğuk değil, bunun yerine anormal derecede soğuk sıcaklıklara sahip. içinde subpolar girdabın içinde, sıcak sıcaklıklar astropika üzerinde anormallikleri soğumaya tropik . anomali Tripole model amo işaret değeri ile temsil edilir subpolar için tropik meridyen gradiyentini SSTs arttı, ama atmosfer artış hangi yol açabilir barokliniklik ve fırtınalılık."

Michael Mann tarafından 2021 yılında yapılan bir çalışmada, son bin yılda AMO'nun periyodikliğinin volkanik patlamalar ve diğer dış zorlamalar tarafından yönlendirildiği ve bu nedenle AMO'nun bir salınım veya döngü olduğuna dair ikna edici bir kanıt bulunmadığı gösterildi. El Niño Güney Salınımı'ndan daha uzun zaman ölçeklerinde modellerde salınım davranışı eksikliği de vardı; AMV, bir modelde salınım olup olmadığını test etmek için tipik bir sıfır hipotezi olan kırmızı gürültüden ayırt edilemez .

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar